[题目]相距L=0.5m的平行导轨MNL和PQR如图所示．质量ml=0.2 kg的导体棒ab垂直MN.PQ置于光滑的水平导轨上.质量m2=0.2 kg的水平导体棒cd紧贴在摩擦因数为μ=0.2的竖直导轨段NL.QR右侧.且与导轨垂直.两棒接人电路部分电阻值均为R=0.1Ω.其它各处电阻不计.整个装置位于竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度B=1T.现静止释放cd棒的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

【题目】相距L=0.5m的平行导轨MNL和PQR如图所示．质量ml=0.2 kg的导体棒ab垂直MN、PQ置于光滑的水平导轨上，质量m2=0.2 kg的水平导体棒cd紧贴在摩擦因数为μ=0.2的竖直导轨段NL、QR右侧，且与导轨垂直，两棒接人电路部分电阻值均为R=0.1Ω，其它各处电阻不计，整个装置位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T.现静止释放cd棒的同时，用平行于MN方向向左的外力F拉动ab棒使其由静止开始做加速度a=2 m/s2的匀加速直线运动，速度达到v1=10 m／s后保持vl做匀速直线运动．导轨MNL和PQR足够长．求：

(1)导体棒cd中的感应电流方向；

(2)导体棒ab保持vl做匀速直线运动时外力F的功率PF；

(3)导体棒cd从开始运动到速度最大所用的时间t。

【答案】（1）c流向d（2）125w （3）4s

【解析】本题考查电磁感应中的单个导体棒切割磁感线问题，涉及右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡及运动学公式等知识。

(1)ab切割磁感线，产生感应电动势；cd不切割磁感线，不产生感应电动势。由右手定则电流由a流向b再经c流向d，导体棒cd中的感应电流方向由c流向d。

(2)导体棒ab做匀速运动时，产生的感应电动势

电路中的电流

匀速运动时，外力等于安培力

外力的功率

(3)当cd棒速度最大时加速度为0，设此时ab棒速度为

对cd棒受力分析，水平方向有：

竖直方向有，解得：此时ab棒速度

则导体棒cd从开始运动到速度最大所用的时间

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（3）保持光电门A的位置不动，逐步改变光电门B的位置，每次都使滑块从O位置弹开，用计时器记录每次相应的t值，并用米尺测量A、B之间相应的距离s．每次实验重复几次测量后取平均值，这样可以减少实验的_____误差（填“偶然”或“系统”）；

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